第三章第一节晶体的常识

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1、 第三章第一节 晶体的常识 第 2 页 第一节 晶体的常识 ，知道晶体的特征和性质。 2.了解获得晶体的途径。 3知道晶胞的概念，学会晶胞中微粒数的计算方法(均摊法)，能根据晶胞的结构确定晶体的化学式。 晶体与非晶体学生用书 P35 1晶体与非晶体的本质差异 有无自范性 微观结构 晶体 有 原子在三维空间里呈周期性有序排列 非晶体 无 原子排列相对无序 2.获得晶体的途径 3晶体的特点 (1)自范性 定义： 晶体能自发地呈现多面体外形的性质。 第 3 页 形成条件之一：晶体生长速率适当。 本质原因： 晶体中粒子在微观空间里呈现周期性的有序排列。 (2)各向异性：许多物理性质(强度、导热性、光学

2、性质等)常常会表现出各向异性。 (3)有序性：外形和内部质点排列的高度有序。 (4)熔点：有固定的熔点。 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (1)晶体有自范性但其微粒排列无序。( ) (2)晶体具有各向同性，非晶体具有各向异性。( ) (3)晶体有固定的熔点。( ) (4)熔融态物质快速冷却即可得到晶体。( ) (5)熔融的硝酸钾冷却可得晶体， 故液态玻璃冷却也能得到晶体。( ) 第 4 页 (6)粉末状的固体也有可能是晶体。( ) 答案：(1) (2) (3) (4) (5) (6) 2下列物质中属于晶体的是_。 A橡胶 B玻璃 C食盐 D水晶 E塑料 F胆矾 解析：固体有晶体和非

3、晶体之分，晶体是内部微粒(原子、离子或分子)在空间按一定规律呈周期性有序排列构成的具有规则几何外形的固体，如食盐、冰、金属、水晶、大部分矿石等都是晶体；非晶体中内部粒子的排列则相对无序，如玻璃、橡胶等都是非晶体。 答案：CDF 1晶体与非晶体的区别 外观 微观结构 自范性 各向熔点 第 5 页 异性 晶体 具有规则的几何外形 原子在三维空间呈周期性有序排列 有 各向异性 固定 非晶体 不具有规则的几何外形 原子排列相对无序 没有 各向同性 不固定 本质区别 原子在三维空间是否呈现周期性有序排列 (1)依据是否具有自范性 晶体具有自范性， 能自发地呈现多面体的外形，而非晶体不具有自范性。 (2)

4、依据是否具有各向异性 晶体具有各向异性， 在不同方向上质点排列 第 6 页 一般是不一样的，而非晶体不具有各向异性。 (3)依据是否具有固定的熔、沸点 晶体具有固定的熔、沸点，给晶体加热时，当温度升高到某温度时便立即熔化或汽化， 在熔化过程中，温度始终保持不变，而非晶体没有固定的熔、沸点。 (4)依据能否发生 X-射线衍射(最科学的区分方法) 当入射光的波长与光栅隙缝大小相当时， 能产生光的衍射现象。 X-射线的波长与晶体结构的周期大小相近，所以晶体是个理想的光栅，它能使 X-射线产生衍射。利用这种性质人们建立了测定晶体结构的重要实验方法。 非晶体物质没有周期性结构，不能使 X-射线产生衍射，

5、只有散射效应。 非晶硅光电薄膜的发电成本仅为多晶硅的三分之一， 将成为今后太阳能电池的市场主流。就晶体硅与非晶体硅探究如下问题。 第 7 页 (1)如图 a、b 是两种硅的部分结构，请指出哪种是晶体硅，哪种是非晶硅。 a：_；b：_。 (2)有关晶体常识的相关说法中正确的是_。 A玻璃是非晶体 B固体粉末都是非晶体 C 晶体内部质点具有有序性， 有固定的熔、沸点和各向异性 D区别晶体和非晶体最有效的方法是进行X-射线衍射实验 (3)关于晶体的自范性，下列叙述正确的是_。 A破损的晶体能够在固态时自动变成规则的多面体 B缺角的氯化钠晶体在饱和 NaCl 溶液中慢慢变为完美的立方体晶块 C圆形容器

6、中结出的冰是圆形的，体现了 第 8 页 晶体的自范性 D由玻璃制成规则的玻璃球，体现了晶体的自范性 解析 (1)从粒子在微观空间里是否具有有序性和自范性角度观察。 (2)A 项， 玻璃是一种无固定熔、沸点的非晶体；B 项，许多固体粉末不能用肉眼观察到晶体外形， 但可通过光学显微镜或电子显微镜看到规则的几何外形， 所以固体粉末也可能是晶体。 (3)晶体的自范性指的是在适宜条件下， 晶体能够自发呈现规则的几何外形的性质， 这一适宜条件一般指的是晶体能够自动结晶析出的条件。A 选项所述过程不可能实现；C选项中的圆形并不是晶体冰本身自发形成的， 而是受容器的限制形成的； D 选项中玻璃属于非晶体；B

7、选项中的氯化钠属于晶体，从饱和溶液中析出是形成晶体的途径之一， 其发生的原因是晶体的自范性。 答案 (1)非晶硅 晶体硅 (2)ACD 第 9 页 (3)B 晶体的性质 1下列不属于晶体的特点的是( ) A一定有规则的几何外形 B一定有各向异性 C一定有固定的熔点 D一定是无色透明的固体 解析：选 D。晶体的特点是有规则的几何外形(由晶体的自范性决定)、固定的熔点及各向异性，但不一定是无色透明的固体，如紫黑色的碘晶体、蓝色的硫酸铜晶体。 2 晶体具有各向异性。 如蓝晶石(Al2O3 SiO2)在不同方向上的硬度不同； 又如石墨与层垂直的方向上的电导率是与层平行的方向上的电导率的 1/104。晶

8、体的各向异性主要表现在( ) 硬度 导热性 导电性 光学性质 A B 第 10 页 C D 解析：选 D。晶体的各向异性主要表现在物理性质方面。 晶体、非晶体的判断 3下列不能区分晶体与非晶体的是( ) A各向异性 BX-射线衍射 C导电性 D有无固定熔点 解析：选 C。根据晶体的特点和性质可知，晶体具有规则的几何外形，具有各向异性；用X-射线衍射时能看到分立的斑点或谱线； 晶体中除金属晶体外，一般不容易导电。 4如图是某固体的微观结构示意图，请认真观察两图，判断下列说法正确的是( ) A两种物质在一定条件下都会自动形成有规则的几何外形的晶体 B形成的固体物理性质有各向异性 C形成的固体一定有

9、固定的熔、沸点 D二者的 X-射线图谱是相同的 第 11 页 解析：选 B。观察结构图可知，中微粒呈周期性有序排布，中微粒排列不规则，故为晶体，为非晶体。晶体有各向异性，具有固定的熔、沸点，非晶体没有固定的熔、沸点，用X-射线衍射实验检验晶体和非晶体， 图谱明显不同，故应选 B。 晶 胞学生用书 P36 1概念：描述晶体结构的基本单元叫做晶胞。 2晶体和晶胞的关系 一般来说，晶胞都是平行六面体，整块晶体可以看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成。 (1)“无隙”是相邻晶胞之间没有任何间隙。 (2)“并置”是所有晶胞都是平行排列的， 取向相同。 (3)所有晶胞的形状及其内部的原子种类、 个数及几何

10、排列是完全相同的。 3. 第 12 页 晶胞中粒子个数的计算(以铜晶胞为例) 晶胞的顶角原子是 8 个晶胞共用的， 晶胞棱上的原子是 4 个晶胞共用的， 晶胞面上的原子是2 个晶胞共用的。 金属铜的一个晶胞(如图所示)所含的原子数有 8186124 个。 1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)。 (1)晶胞是晶体的最小的结构重复单元。( ) (2)不同的晶体中晶胞的大小和形状都相同。( ) (3)晶胞中的任何一个粒子都属于该晶胞。( ) (4)已知晶胞的组成就可推知晶体的组成。( ) (5)由晶胞构成的晶体， 其化学式表示一个分子中原子的数目。( ) 第 13 页 答案：(1) (2) (3

11、) (4) (5) 2如图是选取的氯化钠晶体结构的某一部分，其中_图是氯化钠晶体的一个晶胞。 解析：已知在氯化钠晶体结构中 Na和 Cl在三个互相垂直的方向上都是等距离交错排列的， 因此将B 结构在 NaCl 晶体中平移一个该单位后不能与氯化钠晶体的结构重合， 故 B 不是氯化钠晶体的一个晶胞。而将 A 结构在氯化钠晶体中平移一个该单位后， 能与原来氯化钠晶体的结构完全重合，故 A 应为氯化钠晶体的一个晶胞。 答案：A 1晶胞中粒子数目及晶体化学式的确定 (1)晶体化学式含义 一般地，晶体的化学式表示的是晶体(也可以说是晶胞)中各类原子或离子的最简整数比。 (2)均摊法确定晶胞中粒子的个数 如

12、晶胞中某个粒子为 n 个晶胞所共用， 则该 第 14 页 粒子有1n属于这个晶胞。 长方体形(正方体形)晶胞中不同位置的粒子对晶胞的贡献。 六方晶胞中不同位置粒子对晶胞的贡献。 晶胞中粒子数目的计算要先根据具体情况分析晶胞中的粒子在晶胞中的位置以及为几个晶胞所共有，然后运用均摊法具体计算。如石墨晶胞每一层内碳原子排成六边形， 其顶角碳原子被三个六边形共有， 每个六边形占有该原子的13，则每个六元环占有的碳原子数为 6132，如图所示。 2晶胞密度的有关计算 (1)假设某晶体的晶胞如下： 以 M 表示该晶体的摩尔质量，NA表示阿伏加德罗常数，N 表示一个晶胞中所含的微粒数，a 表示晶胞的棱长，

13、表示晶体的密度，计算如下： 第 15 页 该晶胞的质量用密度表示：ma3， 用摩尔质量表示：mNNAM， 则有 a3NNAM，NNAa3M。 (2)常用关系及计算方法 立方晶胞的面对角线与边长 a 的关系： 面对角线等于 2a； 晶胞的体对角线与边长的关系：体对角线等于 3a。 晶体的密度是晶体的质量与晶体体积的比值，可把晶胞扩大阿伏加德罗常数(NA)倍，再进行计算。 如图为甲、乙、丙三种晶体的晶胞。 试完成下列问题： (1) 甲 晶 体 的 化 学 式 (X 为 阳 离 子 ) 是_。 (2)乙晶体中 A、B、C 三种微粒的个数比是_。 (3)丙晶体中每个 D 周围结合 E 的个数是 第 1

14、6 页 _。 解析 (1)甲晶体中 X 位于立方体的体心，每个晶胞实际占有 1 个，Y 位于立方体的顶角，实际占有：41812个，XY(个数比)11221，所以甲的化学式为 X2Y。(2)乙晶体中 A在立方体的顶角，A 占有：8181 个，B 位于面心，B 占有：6123 个，C 位于立方体的体心，C 占有 1 个，由此推出 ABC(个数比)131。(3)丙晶体中 E 位于立方体的体心，但从大的晶体范围看每个 D 属于 8 个晶胞， 故 D周围 E 的个数与 E 周围 D 的个数相同，每个 E周围有 8 个 D，所以每个 D 周围有 8 个 E。 答案 (1)X2Y (2)131 (3)8 (

15、1)上述例题中乙晶胞中 A 原子为什么不是 8 个，B 原子为什么不是 6 个？ (2)某气态团簇分子的结构如图所示： 第 17 页 则该物质中 M 原子与 N 原子个数比为_。 解析： (2)气态团簇分子并不是晶胞， 图示中M、 N 两种原子完全属于该分子而不与其他分子共用，故图中分子中含 M 原子 8614 个，N原子 12113，故 M 原子和 N 原子的个数比为 1413。 答案： (1)我们在观察晶胞时， 千万不能忘记，晶胞只是晶体微观空间里的一个基本单元， 在它的上下左右前后无隙并置地排列着无数晶胞， 而且所有晶胞的形状及其内部的原子种类、 个数及几何排列是完全相同的。因而，晶胞的

16、顶角原子是 8 个晶胞共用的， 晶胞棱上的原子是 4 个晶胞共用的，晶胞面上的原子是 2 个晶胞共用的，所以乙晶胞中 A 原子不是 8 个，而是 8181 个，B 原子不是 6 个，而是 6123 个。 (2)1413 第 18 页 晶胞概念及微粒个数的计算 1 下列关于晶体的说法中不正确的是( ) A所有的晶胞都是平行六面体 B晶胞是晶体结构的基本单元 C区分晶体和非晶体最可靠的科学方法是对固体进行 X-射线衍射实验 D晶胞的密度与晶体密度相同 解析：选 A。通常人们习惯采用的晶胞都是平行六面体，但并非所有的晶胞都是平行六面体，A 项错误。由晶体的特征和晶胞的概念可知B、C 项正确。整块晶体

17、可看作是数量巨大的晶胞“无隙并置”而成， 所以晶胞与晶体的密度是相等的，D 项正确。 2. 已知 X、Y、Z 三种元素组成的化合物的晶胞如图所示， 则下面表示该化合物的化学式正确的是( ) AZXY3 BZX2Y6 第 19 页 CZX4Y8 DZX8Y12 解析：选 A。由晶胞可知 X 占据 8 个顶角，属于该晶胞的 X 个数为 8181；Y 占据 12 条棱的中点， 属于该晶胞的 Y 个数为 12143； Z占据该晶胞的体心，属于该晶胞的 Z 个数为 1。故化学式为 ZXY3。 3某晶体的晶胞结构如图所示。X()位于立方体顶角，Y()位于立方体体心。试分析： (1)晶体中每一个 Y 同时吸

18、引着_个X，每个 X 同时吸引着 _个 Y，该晶体的化学式是_。 (2)晶体中在每个 X 周围与它最接近且距离相等的 X 共有_个。 (3)晶体中距离最近的 2 个 X 分别与 1 个 Y形成的两条线的夹角为_。 解析： (1)同时吸引的微粒个数即指在某微粒周围距离最近的其他种类的微粒个数， 观察图可 第 20 页 知， Y 位于立方体的体心， X 位于立方体的顶角，每个 Y 同时吸引着 4 个 X，而每个 X 同时被 8个立方体共用，每个立方体的体心都有 1 个 Y，所以每个 X 同时吸引着 8 个 Y，X、Y 的个数比为 12，所以化学式为 XY2或 Y2X。(2)晶体中每个 X 周围与它

19、最接近的 X 之间的距离应为如图所示立方体的面对角线。 位置关系分为在此 X的上层、下层和同一层，每层均有 4 个，共有12 个。 (3)若将 4 个 X 连接， 构成 1 个正四面体，Y 位于正四面体的中心，可联系 CH4的键角，知该夹角为 10928。 答 案 ： (1)4 8 XY2( 或 Y2X) (2)12 (3)10928 晶体密度的有关计算 4已知氟化钙晶体的晶胞如图所示。则 1个晶胞中含有_个 Ca2、_个 F。若晶体的密度为 a gcm3，则晶胞的体积是_(只要求列出计算式)。 第 21 页 解析：计算 1 个晶胞的质量，依据晶体的密度与晶胞的密度相同，可由 mV来计算晶胞的

20、体积。1 个 CaF2晶胞中有 8 个 Ca2在顶角、6个 Ca2在面心，Ca2数目为 8186124；8个 F均在晶胞内部，F个数为 8，即 1 个晶胞中含有 4 个 Ca2、8 个 F。1 个晶胞的质量为错误!，晶胞的密度为 a gcm3，所以晶胞的体积 Vm错误!错误! cm3。 答案：4 8 478a1023 cm3 5如图 所示是氯化铯晶体的晶胞(晶体中的最小重复单元)，已知晶体中两个最近的 Cs 核间距离为 a cm，氯化铯的相对分子质量为 Mr，NA为阿伏加德罗常数的值，则氯化铯晶体的密度是( ) 第 22 页 A.8MrNAa3 gcm3 B.Mra38NA gcm3 C.Mr

21、NAa3 gcm3 D.Mra3NA gcm3 解析：选 C。处于顶角的离子同时为 8 个晶胞所共有，每个离子有18属于该晶胞，处于晶胞内的离子完全属于该晶胞， 可知 1 个氯化铯晶胞中有 1 个 Cs和 1 个 Cl，则 1 mol 氯化铯的体积为 NAa3cm3，故氯化铯晶体的密度为MrNAa3 gcm3。 重难易错提炼 1.(1)依据晶体的特性判断固体是不是晶体，这样做存在一定的不确定性，应从晶体的本质特征上进行把握。 (2)晶体有规则的几何外形， 但有规则几何外形的不一定是晶体。如玻璃、塑料等相关制品有规则 第 23 页 的几何外形，但不是晶体。 (3)同一物质可以是晶体，也可以是非晶

22、体，如晶体 SiO2和非晶体 SiO2。 2.晶胞是晶体中的基本单元，在晶胞中除体心原子外的粒子均与其他晶胞共用，确定晶胞的组成时需用均摊法计算其拥有的微粒数。在团簇分子或纳米颗粒中，所含微粒不与其他分子或颗粒共用。在解题时易把“貌似”晶胞的团簇分子或纳米颗粒的结构误以为是晶胞，按思维定势，用均摊法去计算分子中的原子数，错误自然不可避免。 课后达标检测学生用书 P76(单独成册) 基础巩固 1(2019泰安高二检测)普通玻璃和水晶的根本区别在( ) A外形不一样 B普通玻璃的基本构成微粒无规律性地排列，水晶的基本构成微粒呈周期性有序排列 第 24 页 C水晶有固定的熔点，普通玻璃无固定的熔点

23、D水晶可用于能量转换，普通玻璃不能用于能量转换 解析：选 B。普通玻璃为非晶体，水晶为晶体， 它们的根本区别在于内部微粒是否呈周期性有序排列，B 项正确。 2云母属于晶体，用烧热的钢条去接触涂有薄薄一层石蜡的云母片的反面时， 熔化了的石蜡呈现椭圆形，这是因为( ) A云母是热的不良导体，传热不均匀 B石蜡是热的不良导体，传热不均匀 C石蜡具有各向异性，不同的方向导热性不同 D云母具有各向异性，不同的方向导热性不同 解析： 选 D。 云母属于晶体， 具有各向异性，在不同的方向导热性不同， 导致熔化了的石蜡呈 第 25 页 现椭圆形。 3如图为一块密度、厚度均匀的矩形样品，长为宽的两倍， 若用多用

24、电表沿两对称轴测其电阻均为 R，则这块样品一定是( ) A金属 B半导体 C非晶体 D晶体 解析：选 D。由于 AB2CD，而 AB、CD间的电阻却相等， 说明样品横向(AB)与纵向(CD)的导电性不同，具有各向异性，而晶体的特征之一是各向异性，非晶体则具有各向同性，故该样品为晶体。 4如图是 a、b 两种不同物质的熔化曲线，下列说法中正确的是( ) Aa、b 均是晶体 Ba、b 均是非晶体 Ca 是非晶体、b 是晶体 Da 是晶体、b 是非晶体 解析：选 D。晶体有固定的熔点，由 a 曲线 第 26 页 可知，中间有一温度值不变但一直在吸收能量，这个温度值就代表此晶体的熔点；由 b 曲线可知

25、，温度一直在升高，所以找不出固定的熔点，b 为非晶体。 5水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到 165 K 时形成的。玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同， 有关玻璃态水的叙述中正确的是( ) A水由液态变为玻璃态，体积缩小 B水由液态变为玻璃态，体积膨胀 C玻璃态是水的一种特殊状态 DX-射线通过玻璃态水时，能产生谱线 解析：选 C。玻璃态水无固定形状，不存在晶体结构，故玻璃态水不是晶体，X射线通过玻璃态水时不能产生谱线，因密度与普通水相同，故水由液态变为玻璃态时体积不变。 6下列关于晶体的说法正确的是( ) 第 27 页 A将饱和硫酸

26、铜溶液降温，析出的固体不是晶体 B假宝石往往是玻璃仿造的，可以用划痕的方法鉴别宝石和玻璃制品 C石蜡和玻璃都是非晶体，但它们都有固定的熔点 D蓝宝石在不同方向上的硬度一定相同 解析：选 B。A 项，将饱和 CuSO4溶液降温，可析出胆矾，胆矾属于晶体。B 项，一般宝石的硬度较大，玻璃制品的硬度较小，可以根据有无划痕来鉴别。 C 项， 非晶体没有固定的熔点。D 项， 由于晶体的各向异性导致蓝宝石在不同方向上的硬度有一些差异。 7(2019襄阳五中检测)某晶体的晶胞为正三棱柱形，如图所示，该晶体的化学式可能是( ) AA2B9C4 BA3B9C4 第 28 页 CAB4C2 DA3B8C4 解析：

27、选 C。由晶胞结构可知，一个 A 为12 个正三棱柱所共用， 即一个正三棱柱中含有 A的个数为 611212； 正三角形边上的一个 B 为 4个正三棱柱所共用， 而竖棱上的一个 B 为 6 个正三棱柱所共用， 故一个正三棱柱中含有 B 的个数为 6143162；C 位于正三棱柱的体心，故一个正三棱柱中含有 1 个 C。 因此， 该晶胞中 A、B、C 的个数之比为 142，该晶体的化学式可能为 AB4C2。 8根据晶体中的晶胞结构，判断下列晶体的化学式中不正确的是( ) AAB2 BC2D CEF DXY3Z 解析：选 A。确定晶体的化学式，其实就是确定晶胞中各粒子的个数比。在立方晶胞中，只 第

28、 29 页 有处于晶胞内部的粒子才完全属于该晶胞， 处于面上的粒子有12属于该晶胞， 处于棱上的粒子有14属于该晶胞，处于各顶角上的粒子只有18属于该晶胞。据此可以算出上述晶体的化学式分别是AB、C2D、EF、XY3Z。 9. 铅、钡、氧形成的某化合物的晶胞结构如图所示。Pb4处于立方晶胞顶角，Ba2处于晶胞中心，O2处于晶胞面心，则该化合物的化学式为( ) ABaPbO3 BBaPb2O3 CBaPbO DBaPbO4 解析：选 A。1 个晶胞中有 1 个 Ba2，Pb4的个数为 8181，O2的个数为 6123，故 第 30 页 化学式为 BaPbO3。 10 根据下列四种晶体的晶胞示意图

29、回答问题： (1)根据图分析， 铜晶胞平均含有的铜原子数是_。 (2)根据图分析， 干冰晶胞平均含有的 CO2分子数是_。 (3)根据图分析， 碘晶体中碘分子的排列有_种不同的方向。 (4)根据图分析，晶体 M 的化学式是_。 解析： (1)铜晶胞平均含有的铜原子数为1881264。(2)干冰晶胞平均含有的 CO2分子数为1881264。(3)根据碘晶胞中碘分子的排列方向可知， 碘晶体中碘分子的排列有 2 种不同的方向。(4)晶体 M 的晶胞中，N(A)N(B)(18 第 31 页 8)111，故 M 的化学式为 AB 或 BA。 答案：(1)4 (2)4 (3)2 (4)AB(或 BA) 1

30、1 元素 X 的某价态离子 Xn中所有电子正好充满 K、L、M 三个电子层，它与 N3形成的晶体的晶胞结构如图所示。 (1)该晶体的阳离子与阴离子个数比为_。 (2)该晶体中 Xn中 n_。 (3)X 元素的原子序数是_。 (4)晶体中每个 N3被_个等距离的 Xn包围。 解析：(1)Xn位于晶胞的棱上，其数目为12143(个)，N3位于晶胞的顶角，其数目为8181(个)，故其阳离子、阴离子个数比为31。 (2)由晶体的化学式 X3N 知 X 所带电荷数为1。 第 32 页 (3)因为 X中 K、L、M 三个电子层全充满，故电子数为 2、8、18，所以 X 的原子序数是 29。 (4)N3位于

31、晶胞顶角，故其被 6 个等距离的Xn在上、下、左、右、前、后包围。 答案：(1)31 (2)1 (3)29 (4)6 能力提升 12 纳米材料的表面微粒数占总微粒数的比例极大，这是它有许多特殊性质的原因。假设某氯化钠纳米颗粒的大小和形状恰好与氯化钠晶胞的大小和形状相同(如图所示)，则这种纳米颗粒的表面微粒数与总微粒数的比值为( ) A78 B1314 C2525(11) D2627 解析：选 D。由题意知一个氯化钠晶胞即为一个氯化钠纳米颗粒，则其表面粒子数861226， 总粒子数表面粒子数中心粒子数26127。 13. 第 33 页 (2019泰安高二检测)如图所示是硼和镁形成的化合物的晶体结

32、构单元， 镁原子间形成正六棱柱，且棱柱的上下底面各有一个镁原子，6 个硼原子位于棱柱内。 则该化合物的化学式可表示为( ) AMgB BMgB2 CMg2B DMg3B2 解析： 选 B。 正六棱柱晶胞的顶角原子有16属于该晶胞， 故 Mg 原子个数为 12162123，B 原子在晶胞内部，含 6 个，故该化合物化学式可表示为 MgB2。 14 北京大学和中国科学院的化学工作者合作，已成功研制出碱金属与 C60形成的石墨夹层离子化合物。将石墨置于熔融的钾或气态的钾中，石墨吸收钾而形成名称为钾石墨的物质，其组成可以是 C8K、C12K、C24K、C36K、C48K、C60K 等。在钾石墨中，钾原

33、子把价电子交给石 第 34 页 墨层， 但在遇到与金属钾易反应的其他物质时还会收回。下列分析正确的是( ) A题干中所列举的 6 种钾石墨属于同素异形体 B若某钾石墨的原子分布如图一所示，则它所表示的是 C24K C若某钾石墨的原子分布如图二所示，则它所表示的是 C12K D另有一种灰色的钾石墨 C32K，其中 K的分布也类似于图二中的六边形， 则最近两个 K原子之间的距离为石墨中 CC 键键长的 4 3 倍 解析：选 D。同素异形体是指同种元素形成的不同单质，题中所给的钾石墨属于离子化合物，不属于单质，A 项错误；将图一中的 6 个 K原子连起来形成一个六边形，该六边形中含 24个碳原子，而

34、每个 K 原子只有13属于该六边形， 第 35 页 即所含 K 原子个数为 6132， 故它所表示的是C12K，B 项错误；将图二中外围的 6 个 K 原子连起来也形成一个六边形，该六边形中也含 24个碳原子，而所含 K 原子个数为 61313，故它所表示的是 C8K，C 项错误；按图二算出最近的两个 K 原子之间的距离为石墨中 CC 键键长的 2 3 倍，现在要变成 C32K，则六边形的边长变成原来的两倍(面积就是原来的 4 倍，即容纳碳原子数为 24496)，最近两个 K 原子之间的距离为石墨中 CC 键键长的 4 3 倍， D项正确。 15(2019南京金陵中学检测)A、B、C、D、E

35、都是短周期元素，原子序数依次增大，B、C同周期，C 是非金属性最强的元素，A、D 同主族但隔周期， E 元素原子最外层的 p 能级电子数是 s 能级电子数的一半。A、B 能形成两种液态化合物甲和乙， 原子个数比分别为 21 和 11。 第 36 页 根据以上信息回答下列问题： (1)甲、 乙两物质中含有非极性共价键的物质的电子式是_， C 元素在周期表中的位置是_。 (2)C 和 D 的 离 子中 ，半 径 较小 的是_(填离子符号)。 (3)将 D 的单质投入甲中，待 D 消失后再向所得溶液中加入 E 的单质， 此时发生反应的化学方程式是 _。 (4)C、D、E 可组成离子化合物，其晶胞结构

36、如图所示，阳离子 D(用 表示)位于正方体棱的中点和正方体内部，阴离子 ECx6(用 表示)位于正方体的顶角和面心。该化合物的化学式是_。 解析： 根据题中信息得出 A 为氢元素， B 为氧元素， C 为氟元素， D 为钠元素， E 为铝元素。 第 37 页 (4)一个晶胞中含有 12148112 个 Na和8186124 个 AlF36，故该化合物的化学式为 Na3AlF6。 答案：(1) 第二周期A 族 (2)Na (3)2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2 (4)Na3AlF6 16四种元素 A、B、C、D 位于元素周期表的前四周期，已知它们的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为

37、 50；A 元素原子的核外只有一个电子； B 元素原子的 L 层 p 轨道中有 2 个电子；C 元素原子与 B 元素原子的价电子数相同；D 元素原子的最外层电子数为 1，其 d 轨道中的电子数与 K 层电子数之比为 51。 (1)B、 C 可分别与 A 形成只含一个中心原子 第 38 页 的共价化合物 a、b，共价化合物 a、b 的分子式分别是_、_；a 分子的立体构型是_。 a 晶体的晶胞结构如图所示(已知每个表示一个 a 分子)，与一个 a 分子紧密相邻的 a 分子有_个。 (2)D 的单质晶体是面心立方体， 立方体的每个面上 5 个 D 原子紧密堆积(即面心立方最密堆积)， D 原子半径

38、为 d cm， 设 NA为阿伏加德罗常数的值，D 原子的相对原子质量为 Ar。则 D 的单质晶体的密度为_gcm3。 解析：A 元素原子的核外只有一个电子，所以 A 为氢元素； B 元素原子的 L 层 p 轨道中有 2个电子， 所以 B 的电子排布式为 1s22s22p2， B 为碳元素； C 元素原子与 B 元素原子的价电子数相同，即 C 和 B 为同主族元素，A、B、C、D 的核电荷数依次增加，且核电荷数之和为 50，所以C为硅元素； D元素原子的最外层电子数为1，其d轨道中的电子数与K层电子数之比为51， 第 39 页 且 A、B、C、D 的核电荷数之和为 50，所以 D元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1，D 为铜元素。(1)C 与 Si可分别与 H 形成只含一个中心原子的共价化合物 CH4、SiH4，所以 a 是 CH4，甲烷的立体构型是正四面体形。 (2)铜元素形成的单质晶体是面心立方体， 该晶胞中铜原子个数8186124，铜原子半径为 d cm，晶胞的棱长24d2 cm2 2d cm，则其体积为(2 2d cm)3，mV4NAAr g（2 2d cm）32Ar8d3NA gcm3。 答案：(1)CH4 SiH4 正四面体形 12 (2)2Ar8d3NA